CN220171956U - 灭弧装置和断路器 - Google Patents
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Abstract
灭弧装置,包括配合设置于触头机构一侧的灭弧室,与触头机构相对的同一外壳侧壁沿第一方向间隔开设有第一排气口和第二排气口,灭弧室包括沿第一方向依次设置的第一灭弧结构、第二灭弧结构和第三灭弧结构,所述第一灭弧结构包括多个沿第二方向设置的第一灭弧间隙,至少有部分第一灭弧间隙的两端分别与触头机构、第一排气口相对,第二方向与第一方向相垂直,第二灭弧结构包括多个平行的第二灭弧间隙,第三灭弧结构包括多个平行的第三灭弧间隙,第三灭弧间隙与第一方向呈夹角设置,使第三灭弧间隙的两端分别与第二排气口、触头机构倾斜相对。本实用新型提高了灭弧室的灭弧效率,充分利用空间且不会增加灭弧室在第二方向的长度,利于小型化设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压电器领域,具体涉及一种灭弧装置和断路器。
背景技术
断路器是一种与在电路中起到电气保护作用的设备,当电路中存在瞬时短路故障或接地故障时,断路器的动静触点分离,此时在动静触点之间会瞬间产生电弧,同时产生高温高压气体,有一部分带电粒子和游离气体从断路器本体向外喷出,容易影响设备以及人生安全,因此,在现有设备中,通常会在灭弧室的排气端加装绝缘板、金属隔板或铁丝网罩等装置,以降低或消除对外释放的电弧及高温气体。
但随着配电系统智能化以及小型化发展,对断路器的体积、分断能力以及安全性能的要求也越来越高,现有断路器中传统的灭弧装置难以满足高分断、小型化需求。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的至少一种缺陷,提供一种灭弧装置和断路器。
为实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:
灭弧装置,包括设置在外壳内的灭弧室,所述灭弧室配合设置于触头机构一侧,与所述触头机构相对的同一外壳侧壁沿第一方向间隔开设有第一排气口和第二排气口,所述灭弧室包括沿第一方向依次设置的第一灭弧结构、第二灭弧结构和第三灭弧结构,所述第一灭弧结构包括多个沿第二方向设置的第一灭弧间隙,至少有部分第一灭弧间隙的两端分别与触头机构、第一排气口相对,第二方向与第一方向相垂直,所述第二灭弧结构包括多个平行的第二灭弧间隙,第三灭弧结构包括多个平行的第三灭弧间隙,所述第三灭弧间隙与第一方向呈夹角设置,使第三灭弧间隙的两端分别与第二排气口、触头机构倾斜相对。
优选的,还包括分别沿灭弧室两端设置的第一引弧板和第二引弧板,所述第一引弧板的一端沿平行于第一灭弧间隙的方向延伸至第一灭弧结构的一侧,第二引弧板的一端沿平行于第三灭弧间隙的方向延伸至第三灭弧结构的一侧,第一引弧板与第二引弧板的另一端分别位于触头机构的两侧。
优选的,所述触头机构包括相互配合的动触头和静触头,所述静触头在第一方向上位于第一排气口与第二排气口之间,第一灭弧结构包括第一灭弧槽,第二灭弧结构包括第二灭弧槽,所述第一灭弧槽与第二灭弧槽的开口朝向动触头,且第一灭弧槽与第二灭弧槽在第一方向连通,静触头与第三灭弧结构在第二方向结构并排设置,第三灭弧结构包括第三灭弧槽,所述第三灭弧槽的开口朝向第二灭弧槽。
优选的,所述灭弧室还包括连接栅片,所述连接栅片连通第二灭弧槽与第三灭弧槽以形成引弧通道。
优选的,所述第一灭弧结构包括多个垂直于侧板的第一灭弧栅片,每个第一灭弧栅片的一侧边缘开设有第一灭弧缺口,相邻两个第一灭弧栅片之间的间隙形成第一灭弧间隙,多个第一灭弧缺口连通形成第一灭弧槽,第二灭弧结构包括多个平行于第一灭弧栅片的第二灭弧栅片,每个第二灭弧栅片的一侧边缘开设有第二灭弧缺口,相邻两个第二灭弧栅片之间的间隙形成第二灭弧间隙,多个第二灭弧缺口连通形成第二灭弧槽,所述第二灭弧槽与第一灭弧槽沿第一方向连通,第三灭弧结构包括多个第三灭弧栅片,所述第三灭弧栅片垂直于侧板且与第一灭弧栅片呈夹角设置,每个第三灭弧栅片的一侧边缘开设有第三灭弧缺口,相邻两个第三灭弧栅片之间的间隙形成第三灭弧间隙,多个第三灭弧缺口连通形成第三灭弧槽。
优选的,所述灭弧室包括一对平行相对的侧板,第一灭弧结构、第二灭弧结构以及第三灭弧结构依次沿第一方向装配于一对侧板之间,第一灭弧栅片、第二灭弧栅片以及第三灭弧栅片分别与侧板插接;在一对侧板之间还设置有一对间隔相对的产气件,第一灭弧缺口两侧的侧壁边缘、第二灭弧缺口两侧的侧壁边缘以及第三灭弧缺口两侧的侧壁边缘分别与产气件插接。
优选的,所述第一排气口以及第二排气口分别装配有隔弧组件,所述隔弧组件包括层叠设置的隔弧板,或层叠设置的隔弧板和绝缘板。
优选的,所述第二引弧板包括第二引弧本体,所述第二引弧本体的第一端回折形成静触头限位槽,在所述静触头限位槽的槽底开设有通槽,所述通槽的一侧边缘开设有作为引弧口的缺口槽,所述引弧口与设置于第三灭弧结构的第三灭弧槽连通,第二引弧本体的第二端沿平行于第三灭弧间隙的方向延伸至静触头与第三灭弧结构之间。
优选的,静触头片状结构,沿第一方向固定在外壳内,静触头一端被限位插接于静触头限位槽内,静触头的静触点从通槽内露出。
优选的,还包括设置于外壳内的缓冲空间,所述缓冲空间衔接于第三灭弧间隙与第二排气口之间。
优选的,所述第二灭弧间隙沿第二方向设置,第二灭弧间隙的长度大于第一灭弧间隙。
优选的,连接栅片包括相互连接的第一板和第二板,第一板沿平行于第二灭弧间隙的方向设置于第二灭弧结构面向第三灭弧结构的一侧,第二板延伸至第三灭弧结构远离触头机构的一侧;第一板的一侧边缘中部开设有方形的灭弧缺口,第二板整体呈板形结构,第二板的一端延伸至第三灭弧槽远离静触头的一端,第二板的另一端弯折形成与第一板连接的衔接板。
优选的,第三灭弧间隙与第一方向的夹角范围在15度到45度之间。
本实用新型还提供了一种断路器,包括外壳以及设置于外壳内的触头机构,在所述触头机构的一侧配合设置有如上所述的灭弧装置。
本实用新型的灭弧装置和断路器,灭弧室的尾气通过第一排气口、第二排气口排出,两个排气口提高了尾气排出速率,其中第一灭弧间隙与第一排气口正对,第三灭弧间隙与触头机构、第二排气口倾斜相对,利于电弧被引入第三灭弧结构,提高灭弧室的灭弧效率,同时,第三灭弧间隙倾斜设置充分利用灭弧室内的空间且不会增加灭弧室在第二方向的长度,利于满足断路器的小型化设计。
此外,在第二灭弧结构与第三灭弧结构之间设置连接栅片,由连接栅片在第二灭弧结构与第三灭弧结构之间形成引弧通道,促进高温气体在第二灭弧结构与第三灭弧结构之间的流动,利于提高电弧分断效率。
此外,第一灭弧结构与第二灭弧结构对应动触头的分合闸摆动,第三灭弧结构与静触头在第二方向并排设置,使灭弧室在有限的空间内装配更多的灭弧结构,利于提高灭弧性能。
此外,第一引弧板与第二引弧板分别沿灭弧室的两端设置,利于将触头机构分断产生的电弧引入灭弧室内。
此外,在第二排气口与第三灭弧间隙之间留有缓冲空间,由缓冲空间进一步冷却排出灭弧室的尾气,提高使用安全性。
此外,第一排气口和第二排气口分别设置隔弧组件,由隔弧组件进一步过滤高温金属气体,使能量被大幅降低后再排出,提高了使用安全性。
附图说明
图1是本实用新型中断路器的结构示意图;
图2是本实用新型中第一排气口的结构示意图;
图3是本实用新型中第二排气口的结构示意图;
图4是本实用新型中灭弧室与动触头的配合示意图;
图5是本实用新型中灭弧装置的爆炸图;
图6是本实用新型中第一灭弧结构、第二灭弧结构以及第三灭弧结构的结构示意图;
图7是本实用新型中侧板的结构示意图;
图8是本实用新型中产气件的结构示意图;
图9是本实用新型中连接栅片的侧视图;
图10是本实用新型中连接栅片的主视图;
图11是本实用新型中第一引弧板的侧视图;
图12是本实用新型中第一引弧板的主视图;
图13是本实用新型中第二引弧板的结构示意图;
图14是本实用新型中第一灭弧栅片的结构示意图;
图15是本实用新型中第二灭弧栅片的结构示意图;
图16是本实用新型中第三灭弧栅片的结构示意图;
附图标记:1-灭弧室,a-安装部,11-第一灭弧结构,110-第一灭弧间隙,111-第一灭弧栅片,112-第一灭弧缺口,12-第二灭弧结构,120-第二灭弧间隙,121-第二灭弧栅片,122-第二灭弧缺口,13-第三灭弧结构,130-第三灭弧间隙,131-第三灭弧栅片,132-第三灭弧缺口,133-第三灭弧槽,14-连接栅片,141-第一板,142-第二板,143-衔接板,144-灭弧缺口,15-侧板,151-安装槽,15a-第一安装区,15b-第二安装区,16-产气件,161-第一插接部,162-第二插接部,163-第三插接部,21-第一引弧板,22-第二引弧板,221-静触头限位槽,222-通槽,223-引弧口,3-隔弧组件,31-绝缘板,32-隔弧板,4-外壳,40-卡槽,41-第一排气口,42-第二排气口,43-缓冲空间,51-动触头,511-动触点,52-静触头,521-静触点。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例,进一步说明本实用新型的灭弧装置和断路器的具体实施方式。本实用新型的灭弧装置和断路器不限于以下实施例的描述。
如图1所示,本实施例的断路器包括外壳4以及设置于外壳4内的操作机构和触头机构,其中触头机构包括相互配合的动触头51和静触头52,动触头51转动装配于外壳4的中部并与操作机构联动连接,静触头52固定于外壳4内并与动触头51相对,通过操作机构带动动触头51与静触头52接触或分离,从而接通断路器的主线路;在触头机构的一侧配合设置有灭弧装置,灭弧装置包括灭弧室1、一对引弧板以及设置于外壳4侧壁的排气口,灭弧室1包括至少一组灭弧结构,每组灭弧结构包括多个用于切割电弧的灭弧栅片,相邻两个灭弧栅片之间形成灭弧间隙,一对引弧板的一端分别延伸至灭弧室1的相对两端,另一端间隔相对并分别与动触头51、静触头52配合,触头机构在一对引弧板之间进行分合闸动作,由引弧板将触头机构分断产生的电弧引入灭弧室1内,电弧经过灭弧结构的切割排出灭弧室1后再经过排气口排出外壳4。
本申请的改进点在于,与触头机构相对的同一外壳4侧壁沿第一方向间隔开设有至少两个排气口,其中两个排气口为第一排气口41和第二排气口42,灭弧室1包括沿第一方向依次设置的第一灭弧结构11、第二灭弧结构12和第三灭弧结构13,第一灭弧结构11包括多个沿第二方向设置的第一灭弧间隙110,至少有部分第一灭弧间隙110的两端分别与触头机构、第一排气口41相对,第二方向与第一方向相垂直,所述第二灭弧结构12包括多个平行的第二灭弧间隙120,第三灭弧结构13包括多个平行的第三灭弧间隙130,所述第三灭弧间隙130与第一方向呈夹角设置,使第三灭弧间隙130的两端分别与第二排气口42、触头机构倾斜相对。
本实用新型的灭弧装置和断路器,灭弧室1的尾气通过第一排气口41、第二排气口42排出,两个排气口提高了尾气排出速率,其中第一灭弧间隙110与第一排气口41正对,第三灭弧间隙130与第二排气口42倾斜相对,利于电弧被引入第三灭弧结构13,提高灭弧室1的灭弧效率,同时,第三灭弧间隙130倾斜设置不会增加灭弧室1在第二方向的长度,利于满足断路器的小型化设计。
具体的,触头机构包括相互配合的动触头51和静触头52,所述静触头52在第一方向上位于第一排气口41与第二排气口42之间且与动触头51间隔相对,动触头51大致沿第一方向在第一排气口41与静触头52之间摆动,第一灭弧结构11包括第一灭弧槽,第二灭弧结构12包括第二灭弧槽,其中第一灭弧槽与第二灭弧槽的开口朝向动触头51,且第一灭弧槽与第二灭弧槽在第一方向连通用于切割电弧,且形成用于避让动触头51的分合闸摆动的避让空间,静触头52与第三灭弧结构13在第二方向并排设置,第三灭弧结构13包括第三灭弧槽133,第三灭弧槽133的开口朝向第二灭弧槽。
优选的,灭弧室1还包括连接栅片14,连接栅片14连通第二灭弧槽与第三灭弧槽133形成引弧通道,促进高温气体在第二灭弧结构12与第三灭弧结构13之间的流动,利于高温气体的排出。
结合图1-16提供一种断路器的具体实施例,断路器包括外壳4,如图1所示,外壳4整体呈长方体结构,在本实施例中,以外壳4的长度方向为第一方向,也就是图1中X向所在的方向,以外壳4的宽度方向为第二方向,也就是图1中Y向所在的方向,外壳4包括一对呈矩形的连接壁,一对连接壁平行于图1的纸面,在一对连接壁之间分别连接有一对第一侧壁和一对第二侧壁,其中第一侧壁沿第一方向连接在一对连接壁的左右两侧,第二侧壁沿第二方向连接在一对连接壁的上下两侧,在其中一个第一侧壁开设有第一排气口41和第二排气口42,第一排气口41与第二排气口42在第一方向上间隔相对,在本实施例中,第一排气口41与第二排气口42开设于左侧的第一侧壁,且第一排气口41位于第二排气口42的上方。
触头机构转动装配于外壳4内,优选如图1所示,触头机构与第一侧壁相对且位于更靠近左侧的第一侧壁,触头机构包括相互配合的动触头51和静触头52,其中动触头51转动连接在一对连接壁之间,静触头52固定于一对连接壁之间,在第一方向上,静触头52位于第一排气口41与第二排气口42之间并与动触头51间隔相对,动触头51在第一方向上在第一排气口41与静触头52之间摆动,在触头机构一侧的外壳4内配合设置灭弧装置,图1-3中灭弧装置位于触头机构与左侧的第一侧壁之间,且灭弧装置分别与第一排气口41、第二排气口42配合,动触头51在灭弧装置的右侧进行大致沿第一方向的分合闸摆动,触头机构分断产生的电弧经过灭弧装置后从第一排气口41、第二排气口42排出。
具体如图1-5所示,灭弧装置包括灭弧室1,其中灭弧室1对应设置在第一排气口41与第二排气口42之间,灭弧室1包括沿第一方向设置的第一灭弧结构11、第二灭弧结构12和第三灭弧结构13,第一灭弧结构11、第二灭弧结构12对应于动触头51的分合闸摆动轨迹,第三灭弧结构13与静触头52在第二方向上并排设置,第一灭弧结构11包括第一灭弧槽和多个沿第二方向设置的第一灭弧间隙110,第一灭弧槽的开口朝向动触头51,至少有部分第一灭弧间隙110的两端分别与触头机构、第一排气口41相对;第二灭弧结构12包括第二灭弧槽和多个平行的第二灭弧间隙120,第二灭弧槽的开口也朝向动触头51,第二灭弧槽与第一灭弧槽在第一方向上连通用于避让动触头51的分合闸摆动,利于触头机构分断产生的电弧被引入第一灭弧间隙110、第二灭弧间隙120内,第二灭弧间隙120的长度大于第一灭弧间隙110,第二灭弧间隙120可以沿第二方向设置,也可以与第二方向呈夹角设置,但第二灭弧间隙120的方向并不会改变第二灭弧槽的槽线方向,也就是,在本实施例中,优选第一灭弧槽与第二灭弧槽的槽线均平行于第一方向;第三灭弧结构13包括第三灭弧槽133以及多个平行间隔设置的第三灭弧间隙130,第三灭弧槽133的开口朝向第二灭弧槽,利于电弧在第三灭弧槽133与第二灭弧槽之间流动,提高灭弧效率,优选的,第三灭弧槽133的槽线平行于第二方向,第三灭弧间隙130与第一方向呈夹角设置,使第三灭弧间隙130的两端分别与第二排气口42、触头机构倾斜相对,使电弧被有效引入第三灭弧结构13中,另外,在实际应用中,在不增加灭弧室1的长度(第二方向的长度)的基础上,可以通过调整第三灭弧间隙130的倾斜角度或者间距,使第三灭弧结构13更适配触头机构,利于满足断路器小型化需求。优选的,第三灭弧间隙130与第一方向的夹角范围在15度到45度之间。
如图5所示,灭弧室1包括一对平行相对的侧板15,在一对侧板15之间依次设置第一灭弧结构11、第二灭弧结构12和第三灭弧结构13,优选的,第一灭弧结构11、第二灭弧结构12以及第三灭弧结构13与侧板15插接配合。
具体如图4-7所示,每个侧板15的中部开设有多个安装槽151,多个安装槽151呈阵列排布形成第一安装区15a和第二安装区15b,如图4-7和14所示,其中第一灭弧结构11包括多个垂直于侧板15的第一灭弧栅片111,每个第一灭弧栅片111的一侧边缘开设有第一灭弧缺口112,第一灭弧缺口112优选是偏心槽,使相邻两个第一灭弧栅片111的第一灭弧缺口112交错设置,与第一灭弧缺口112相邻的两侧边缘凸出设置有安装部a,安装部a用于与侧板15的安装槽151插接配合,优选的,每个第一灭弧栅片111两侧的安装部a数目可以不同,图14中在第一灭弧栅片111的一侧设置两个安装部a,另一侧设置一个安装部a,本实施例的第一灭弧栅片111插接于第一安装区15a的安装槽151内,相邻两个第一灭弧栅片111之间的间隙形成第一灭弧间隙110,多个第一灭弧缺口112连通形成第一灭弧槽。
如图4-7和15所示,第二灭弧结构12包括多个平行的第二灭弧栅片121,本实施例中,在第二方向上,第二灭弧栅片121的长度大于第一灭弧栅片111的长度,优选第二灭弧栅片121与第一灭弧栅片111相平行,每个第二灭弧栅片121的一侧边缘开设有第二灭弧缺口122,第二灭弧缺口122也可以是偏心槽,其尺寸可以与第一灭弧槽相同,也可以不同,与第二灭弧缺口122相邻的两侧边缘凸出设有与第一灭弧栅片111相同的安装部a,第二灭弧栅片121通过安装部a也插接于第一安装区15a的安装槽151内,相邻两个第二灭弧栅片121之间的间隙形成第二灭弧间隙120,第二灭弧间隙120的一端与设有第一排气口41的第一侧壁相对,第二灭弧间隙120的另一端与触头机构相对,第二灭弧间隙120与第一灭弧间隙110的间距相等,多个第二灭弧缺口122连通形成第二灭弧槽,第二灭弧槽与第一灭弧槽在第一方向上连通。
如图4-7和16所示,第三灭弧结构13包括多个第三灭弧栅片131,第三灭弧栅片131垂直于侧板15且与第一灭弧栅片111呈夹角设置,每个第三灭弧栅片131的一侧边缘开设有第三灭弧缺口132,与第三灭弧缺口132相邻的两侧边缘分别设置有安装部a,第三灭弧栅片131的安装部a与第二安装区15b的安装槽151插接配合,相邻两个第三灭弧栅片131之间的间隙形成第三灭弧间隙130,多个第三灭弧缺口132连通形成第三灭弧槽133,第三灭弧槽133的开口朝向第二灭弧槽,第三灭弧栅片131整体倾斜设置,使第三灭弧栅片131的长度可以大于第一灭弧栅片111和第二灭弧栅片121,通过调整倾斜角度以及相邻两个第三灭弧栅片131之间的间距调整第三灭弧结构13,灭弧室1提高了空间利用率,使其具备更多灭弧结构,更利于提升灭弧效率。
需要说明的是,设置于第一灭弧栅片111、第二灭弧栅片121以及第三灭弧栅片131的安装部a形状相同,对应的,设置于侧板15的安装槽151形状相同。
在本实施例中,如图5、8所示,灭弧室1还包括一对产气件16,一对产气件16间隔相对的装配于一对侧板15之间,优选每个产气件16与一个侧板15固定连接,在每个产气件16背对侧板15的一侧设置有第一插接部161、第二插接部162以及第三插接部163,第一插接部161开设有多个插槽,位于第一插接部161的插槽与第一灭弧缺口112两侧的侧壁边缘插接,第二插接部162开设有多个插槽,第二灭弧栅片121对应插接于第二插接部162的插槽内,也就是,位于第二插接部162的插槽与第二灭弧缺口122的两侧边缘插接,图8中设置于第一插接部161、第二插接部162的多个插槽沿第一方向平行且等间距排列,每个插槽的中心轴线平行于第二方向,第三插接部163开设有多个用于插接第三灭弧栅片131的插槽,图8中第三插接部163的多个插槽沿第二方向排列,每个插槽倾斜设置,每个第三灭弧缺口132两侧的侧壁边缘与位于第三插接部163的插槽插接,由此,产气件16包裹住第一灭弧槽、第二灭弧槽以及第三灭弧槽133的两侧,电弧激发产气件16产生大量的氢气,促进电弧流动进而被灭弧室1内的灭弧栅片切割。
进一步的,如图4、6、9和10所示,灭弧室1内还设置有连接栅片14,连接栅片14包括相互连接的第一板141和第二板142,第一板141沿平行于第二灭弧间隙120的方向设置于第二灭弧结构12面向第三灭弧结构13的一侧,第二板142延伸至第三灭弧结构13远离触头机构的一侧,由连接栅片14在第二灭弧结构12与第三灭弧结构13之间的引弧通道,促进高温气体在第二灭弧结构12与第三灭弧结构13之间的流动,利于高温气体的排出。
如图9、10所示,连接栅片14包括第一板141和第二板142,第一板141的一侧边缘中部开设有方形的灭弧缺口144,与灭弧缺口144相邻的两侧边缘分别凸出设有安装部a,安装部a的结构优选与第一灭弧栅片111、第二灭弧栅片121的安装部a相同,连接栅片14的第一板141通过其安装部a插接于第一安装区15a的安装槽151内,灭弧缺口144与紧邻的第二灭弧栅片121的第二灭弧缺口122相对,灭弧缺口144两侧的侧壁边缘插接于产气件16,也就是插接于第二插接部162的一个插槽中;第二板142整体呈板形结构,第二板142沿平行于第三灭弧栅片131的方向设置,且第二板142的一端延伸至第三灭弧结构13远离触头机构的一侧,也就是,第二板142的一端延伸至第三灭弧槽133远离静触头52的一端,进一步的,第二板142的另一端弯折形成与第一板141连接的衔接板143,图10中衔接板143与灭弧缺口144的中部边缘连接,由此使电弧可以顺着衔接板143、第二板142在第二灭弧槽与第三灭弧槽133之间流动,从而形成引弧通道,利于高温气体的排出。
当灭弧室1装配于外壳4内时,一对侧板15、一对产气件16分别与外壳4的连接壁平行,第一灭弧栅片111、第二灭弧栅片121分别与第一侧壁垂直,且第一灭弧间隙110、第二灭弧间隙120分别沿第一方向设置,多个第一灭弧间隙110与第一排气口41正对,第三灭弧栅片131与第一侧壁倾斜相对。
如图1、4、5和11-13所示,灭弧装置还包括第一引弧板21、第二引弧板22的一端分别沿灭弧室1的两端延伸至灭弧室1内,第一引弧板21的另一端延伸至动触头51分闸位置,第二引弧板22的另一端与静触头52连接,使触头机构在第一引弧板21、第二引弧板22之间完成分合闸动作,触头机构分断产生的电弧被第一引弧板21、第二引弧板22引入灭弧室1内,灭弧室1熄灭电弧后通过第一排气口41、第二排气口42将尾气排出。
如图1、4、5、11和12所示,第一引弧板21包括板状的第一引弧本体,第一引弧本体的一侧边缘中部开设有缺口槽,由缺口槽的中部边缘向外弯折延伸形成延伸板,第一引弧本体作为第一引弧板21的第一端与第一灭栅片平行相对,且第一引弧本体的第一端宽度大于第一灭弧缺口112的开口间隔,用于与第一灭弧槽远离第二灭弧槽的一端相对,延伸板作为第一引弧板21的第二端大致沿第一灭弧槽方向延伸至动触头51分闸位置的一侧。在本实施例中,第一引弧板21与侧板15、产气件16插接,在第一引弧板21的第一端两侧凸出设有安装部a,安装部a的结构与第一灭弧栅片111相同,第一引弧板21的安装部a与第一安装区15a的安装槽151插接配合,由缺口槽的两侧边缘与产气件16的第一插接部161的插槽插接。当然,第一引弧板21采用其他固定方式也同样可以。
如图1、4、5和12所示,第二引弧板22包括第二引弧本体,第二引弧本体的第一端回折形成静触头限位槽221,静触头52呈片状结构,整体沿第一方向固定在外壳4内,静触头52一端被限位插接于静触头限位槽221内,在静触头限位槽221的槽底开设有通槽222,静触头52的静触点521从通槽222内露出用于与设置于动触头51端部的动触点511接触,在通槽222的一侧边缘开设有作为引弧口223的缺口槽,引弧口223与第三灭弧槽133连通,利于电弧被引入第三灭弧槽133内,第二引弧本体的第二端沿平行于第三灭弧栅片131的方向延伸至第三灭弧结构13与静触头52之间,在本实施例中,第二引弧本体的第二端宽度大于第三灭弧缺口132的开口间隔,用于与第三灭弧槽133靠近静触头52的一端相对,利于电弧被引入第三灭弧槽133内。
进一步的,如图1-3所示,在外壳4内预留有缓冲空间43,缓冲空间43连接在第三灭弧间隔与第二排气口42之间,使排出第三灭弧间隙130的尾气经过缓冲空间43后再从第二排气口42排出,利于进一步沉淀冷却电弧尾气。
在本实施例中,在第一排气口41、第二排气口42分别设置有隔弧组件3,其中隔弧组件3包括层叠设置的隔弧板32,或层叠设置的隔弧板32和绝缘板31,将隔弧组件3直接装配于排气口,可以进一步过滤电弧尾气,相比将隔弧组件3设置在灭弧室1的结构,占据空间更小。
如图1-3所示,在第一排气口41以及第二排气口42的边缘开设有卡槽40,使隔弧组件3被卡装于卡槽40内,方便拆装,在本实施例中,在第一排气口41卡装有两层隔弧板32和一层绝缘板31,其中绝缘板31更靠近灭弧室1的第一灭弧结构11,在第二排气口42卡装有两层隔弧板32。
当存在瞬时短路或接地故障电流时,断路器的触头机构分闸,也就是动触头51与静触头52分离,此时在动触头51与静触头52之间瞬间产生电弧,电弧激发产气件16产生大量氢气,同时由于电路磁场产生磁吹的作用,电弧一部分从第二引弧板22的引弧口223进入第三灭弧槽133,被第三灭弧结构13分割成一系列短电弧,经第三灭弧栅片131消耗后形成金属气体,从第三灭弧间隙130流入缓冲空间43后依次经过两层隔弧板32从第二排气口42排出,金属气体经过两层隔弧板32的阻隔与过滤,能量大幅降低而排出外壳4;另一部分电弧通过连接栅片14形成的引弧通道别进入第二灭弧槽和第三灭弧槽133,随着动触头51的进一步向分闸位置转动,动触头51端部的电弧会由于磁吹与气吹的作用进入第一灭弧槽内进行灭弧,当动触头51完全打开,动触头51端部与第一引弧板21形成等电位导体,电弧从动触头51端部进入第一引弧板21,上述经第一灭弧槽、第二灭弧槽的电弧被消耗后形成金属气体,经过第一灭弧间隙110从第一排气口41排出,类似的,金属气体经过一层绝缘板31与两层隔弧板32阻隔与过滤,能量被大幅降低。
需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述,而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示相对重要性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (14)
1.灭弧装置,包括设置在外壳(4)内的灭弧室(1),所述灭弧室(1)配合设置于触头机构一侧,其特征在于:
与所述触头机构相对的同一外壳(4)侧壁沿第一方向间隔开设有第一排气口(41)和第二排气口(42),
所述灭弧室(1)包括沿第一方向依次设置的第一灭弧结构(11)、第二灭弧结构(12)和第三灭弧结构(13),所述第一灭弧结构(11)包括多个沿第二方向设置的第一灭弧间隙(110),至少有部分第一灭弧间隙(110)的两端分别与触头机构、第一排气口(41)相对,第二方向与第一方向相垂直,所述第二灭弧结构(12)包括多个平行的第二灭弧间隙(120),第三灭弧结构(13)包括多个平行的第三灭弧间隙(130),所述第三灭弧间隙(130)与第一方向呈夹角设置,使第三灭弧间隙(130)的两端分别与第二排气口(42)、触头机构倾斜相对。
2.根据权利要求1所述的灭弧装置,其特征在于:还包括分别沿灭弧室(1)两端设置的第一引弧板(21)和第二引弧板(22),所述第一引弧板(21)的一端沿平行于第一灭弧间隙(110)的方向延伸至第一灭弧结构(11)的一侧,第二引弧板(22)的一端沿平行于第三灭弧间隙(130)的方向延伸至第三灭弧结构(13)的一侧,第一引弧板(21)与第二引弧板(22)的另一端分别位于触头机构的两侧。
3.根据权利要求1所述的灭弧装置,其特征在于:所述触头机构包括相互配合的动触头(51)和静触头(52),所述静触头(52)在第一方向上位于第一排气口(41)与第二排气口(42)之间,第一灭弧结构(11)包括第一灭弧槽,第二灭弧结构(12)包括第二灭弧槽,所述第一灭弧槽与第二灭弧槽的开口朝向动触头(51),且第一灭弧槽与第二灭弧槽在第一方向连通,静触头(52)与第三灭弧结构(13)在第二方向结构并排设置,第三灭弧结构(13)包括第三灭弧槽(133),所述第三灭弧槽(133)的开口朝向第二灭弧槽。
4.根据权利要求3所述的灭弧装置,其特征在于:所述灭弧室(1)还包括连接栅片(14),所述连接栅片(14)连通第二灭弧槽与第三灭弧槽(133)以形成引弧通道。
5.根据权利要求1-4任一项所述的灭弧装置,其特征在于:所述第一灭弧结构(11)包括多个垂直于侧板(15)的第一灭弧栅片(111),每个第一灭弧栅片(111)的一侧边缘开设有第一灭弧缺口(112),相邻两个第一灭弧栅片(111)之间的间隙形成第一灭弧间隙(110),多个第一灭弧缺口(112)连通形成第一灭弧槽,第二灭弧结构(12)包括多个平行于第一灭弧栅片(111)的第二灭弧栅片(121),每个第二灭弧栅片(121)的一侧边缘开设有第二灭弧缺口(122),相邻两个第二灭弧栅片(121)之间的间隙形成第二灭弧间隙(120),多个第二灭弧缺口(122)连通形成第二灭弧槽,所述第二灭弧槽与第一灭弧槽沿第一方向连通,第三灭弧结构(13)包括多个第三灭弧栅片(131),所述第三灭弧栅片(131)垂直于侧板(15)且与第一灭弧栅片(111)呈夹角设置,每个第三灭弧栅片(131)的一侧边缘开设有第三灭弧缺口(132),相邻两个第三灭弧栅片(131)之间的间隙形成第三灭弧间隙(130),多个第三灭弧缺口(132)连通形成第三灭弧槽(133)。
6.根据权利要求5所述的灭弧装置,其特征在于:所述灭弧室(1)包括一对平行相对的侧板(15),第一灭弧结构(11)、第二灭弧结构(12)以及第三灭弧结构(13)依次沿第一方向装配于一对侧板(15)之间,第一灭弧栅片(111)、第二灭弧栅片(121)以及第三灭弧栅片(131)分别与侧板(15)插接;在一对侧板(15)之间还设置有一对间隔相对的产气件(16),第一灭弧缺口(112)两侧的侧壁边缘、第二灭弧缺口(122)两侧的侧壁边缘以及第三灭弧缺口(132)两侧的侧壁边缘分别与产气件(16)插接。
7.根据权利要求1所述的灭弧装置,其特征在于:所述第一排气口(41)以及第二排气口(42)分别装配有隔弧组件(3),所述隔弧组件(3)包括层叠设置的隔弧板(32),或层叠设置的隔弧板(32)和绝缘板(31)。
8.根据权利要求2所述的灭弧装置,其特征在于:所述第二引弧板(22)包括第二引弧本体,所述第二引弧本体的第一端回折形成静触头限位槽(221),在所述静触头限位槽(221)的槽底开设有通槽(222),所述通槽(222)的一侧边缘开设有作为引弧口(223)的缺口槽,所述引弧口(223)与设置于第三灭弧结构(13)的第三灭弧槽(133)连通,第二引弧本体的第二端沿平行于第三灭弧间隙(130)的方向延伸至静触头(52)与第三灭弧结构(13)之间。
9.根据权利要求8所述的灭弧装置,其特征在于:静触头(52)呈片状结构,沿第一方向固定在外壳(4)内,静触头(52)一端被限位插接于静触头限位槽(221)内,静触头(52)的静触点(521)从通槽(222)内露出。
10.根据权利要求1所述的灭弧装置,其特征在于:还包括设置于外壳(4)内的缓冲空间(43),所述缓冲空间(43)衔接于第三灭弧间隙(130)与第二排气口(42)之间。
11.根据权利要求1所述的灭弧装置,其特征在于:所述第二灭弧间隙(120)沿第二方向设置,第二灭弧间隙(120)的长度大于第一灭弧间隙(110)。
12.根据权利要求3所述的灭弧装置,其特征在于:连接栅片(14)包括相互连接的第一板(141)和第二板(142),第一板(141)沿平行于第二灭弧间隙(120)的方向设置于第二灭弧结构(12)面向第三灭弧结构(13)的一侧,第二板(142)延伸至第三灭弧结构(13)远离触头机构的一侧;第一板(141)的一侧边缘中部开设有方形的灭弧缺口(144),第二板(142)整体呈板形结构,第二板(142)的一端延伸至第三灭弧槽(133)远离静触头(52)的一端,第二板(142)的另一端弯折形成与第一板(141)连接的衔接板(143)。
13.根据权利要求1所述的灭弧装置,其特征在于:第三灭弧间隙(130)与第一方向的夹角范围在15度到45度之间。
14.断路器,包括外壳(4)以及设置于外壳(4)内的触头机构,其特征在于:在所述触头机构的一侧配合设置有如权利要求1-13任一项所述的灭弧装置。
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